第章網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述教學(xué)課件

第章網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述11、不為五斗米折腰。12、芳菊開(kāi)林耀，青松冠巖列。懷此貞秀姿，卓為霜下杰。13、歸去來(lái)兮，田蜀將蕪胡不歸。14、酒能祛百慮，菊為制頹齡。15、春蠶收長(zhǎng)絲，秋熟靡王稅。第章網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述第章網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述11、不為五斗米折腰。12、芳菊開(kāi)林耀，青松冠巖列。懷此貞秀姿，卓為霜下杰。13、歸去來(lái)兮，田蜀將蕪胡不歸。14、酒能祛百慮，菊為制頹齡。15、春蠶收長(zhǎng)絲，秋熟靡王稅。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展的一個(gè)特征： 應(yīng)用驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)： 應(yīng)用和工程→技術(shù)→科學(xué)理論和方法： 體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議，協(xié)議開(kāi)發(fā)第1章網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述互聯(lián)網(wǎng)由局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)組成互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)路由器結(jié)點(diǎn)交換機(jī)相距較遠(yuǎn)的局域網(wǎng)通過(guò)路由器與廣域網(wǎng)相連組成了一個(gè)覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng)CCCHHHTTTTTTT資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)TT隨需應(yīng)變的商務(wù)商務(wù)價(jià)格壓力安全威脅資產(chǎn)利用客戶需求經(jīng)濟(jì)管制生產(chǎn)力技術(shù)模塊化集群網(wǎng)格自主計(jì)算Web服務(wù)虛擬化標(biāo)準(zhǔn)不斷變化的環(huán)境……需要連續(xù)改進(jìn)的商務(wù)模式與商務(wù)流程計(jì)算模式和中間件發(fā)展趨勢(shì)緊密寬松聯(lián)接粒度/耦合度范圍XML/HTTPMOMORB網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同類應(yīng)用程序訪問(wèn)手段Web服務(wù)WebServices簡(jiǎn)單服務(wù)Services構(gòu)件Components對(duì)象Objects互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用單機(jī)范圍網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用文字處理數(shù)學(xué)計(jì)算互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用局域網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)計(jì)算客戶/服務(wù)器客戶/網(wǎng)絡(luò)1.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。網(wǎng)絡(luò)連接的結(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)（傳輸數(shù)據(jù)、控制信息）遵守規(guī)則數(shù)據(jù)格式及同步對(duì)數(shù)據(jù)在機(jī)器之間傳輸時(shí)的表示方法進(jìn)行定義和描述的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了如何進(jìn)行傳輸、如何檢測(cè)錯(cuò)誤以及如何傳輸確認(rèn)信息。協(xié)議三要素：語(yǔ)法數(shù)據(jù)的控制信息的結(jié)構(gòu)或格式語(yǔ)義需要發(fā)生何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種應(yīng)答同步事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)實(shí)體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見(jiàn)服務(wù)而無(wú)法看見(jiàn)下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的。同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱為服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP(ServiceAccessPoint)。協(xié)議交換原語(yǔ)交換原語(yǔ)服務(wù)用戶提供服務(wù)服務(wù)提供者第n層第n+1層服務(wù)用戶SAPSAP協(xié)議很復(fù)雜協(xié)議必須將各種不利的條件事先都估計(jì)到，而不能假定一切情況都是很理想和很順利的。必須非常仔細(xì)地檢查所設(shè)計(jì)協(xié)議能否應(yīng)付所有的不利情況。應(yīng)當(dāng)注意：事實(shí)上難免有極個(gè)別的不利情況在設(shè)計(jì)協(xié)議時(shí)并沒(méi)有預(yù)計(jì)到。在出現(xiàn)這種情況時(shí)，協(xié)議就會(huì)失敗。因此實(shí)際上協(xié)議往往只能應(yīng)付絕大多數(shù)的不利情況。

著名的協(xié)議舉例占據(jù)兩個(gè)山頂?shù)乃{(lán)軍與駐扎在這山谷的白軍作戰(zhàn)。力量對(duì)比是：一個(gè)山頂上的藍(lán)軍打不過(guò)白軍，但兩個(gè)山頂?shù)乃{(lán)軍協(xié)同作戰(zhàn)就可戰(zhàn)勝白軍。一個(gè)山頂上的藍(lán)軍擬于次日正午向白軍發(fā)起攻擊。于是發(fā)送電文給另一山頂上的友軍。但通信線路很不好，電文出錯(cuò)的可能性很大。因此要求收到電文的友軍必須發(fā)送確認(rèn)電文。但確認(rèn)電文也可能出錯(cuò)。試問(wèn)能否設(shè)計(jì)出一種協(xié)議，使得藍(lán)軍能實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)因而一定(即100%)取得勝利？明日正午進(jìn)攻，如何？同意收到“同意”收到：收到“同意”………………這樣的協(xié)議無(wú)法實(shí)現(xiàn)！協(xié)議研究RoutingQoSMulticastAdmissionControl&CongestionControlSwitchingMiddleware………例子：甲乙二人通電話高一層：認(rèn)識(shí)層?？山涣餍?，雙方具有共同話題，相關(guān)知識(shí)，懂得交談內(nèi)容（含義）。下一層：語(yǔ)言層。共同的語(yǔ)言，不考慮含義。若雙方語(yǔ)言不一致，語(yǔ)言層必須承擔(dān)翻譯。最底層：傳輸層。話音－電信號(hào)－話音。不涉及語(yǔ)言語(yǔ)種和含義。特點(diǎn)：每層相對(duì)獨(dú)立，功能分明，復(fù)雜性的細(xì)化協(xié)議分層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層次結(jié)構(gòu)，有五個(gè)特點(diǎn)（各層之間）獨(dú)立性。某一層并不需要知道它的下一層是如何實(shí)現(xiàn)的，而僅僅需要知道該層通過(guò)層間的接口所提供的服務(wù)。靈活性。當(dāng)某層發(fā)生變化（技術(shù)原因），只要接口關(guān)系保持不變，該層的上下層均不受影響，甚至取消該層?？煞指钚?。各層都可以采用最合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。易實(shí)現(xiàn)和可維護(hù)性。龐大的系統(tǒng)變得較小和易處理的部分?？蓸?biāo)準(zhǔn)化性。每層功能和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化成為可能。

網(wǎng)絡(luò)各層及協(xié)議體系結(jié)構(gòu)（Architecture)

是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其組成部分所應(yīng)完成的功能的精確定義。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

20世紀(jì)70’s-至今不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的兼容性和互操作性是推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化的原動(dòng)力各廠商、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、方法、理論等方面的研究日趨成熟是其基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程的兩個(gè)階段廠商標(biāo)準(zhǔn)：IBM-SNA（系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)）,DEC-DNA（DECnet系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)）、AppleTalk系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、BerkeleyUNIXTCP/IP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：適用范圍：兼容性？技術(shù)壟斷：競(jìng)爭(zhēng)？標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一：用戶利益？標(biāo)準(zhǔn)制定問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)只能由不偏向于任何廠商的非盈利中立組織來(lái)制定例外——“事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)”，如TCP/IP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：ISO-OSI/RMOpenSystemInterconnection/RecommendedModel（開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，簡(jiǎn)稱OSI參考模型）OSI參考模型是一種概念上的網(wǎng)絡(luò)模型其標(biāo)準(zhǔn)保證了不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的兼容性和互操作性規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的框架只說(shuō)明了做什麼（WHATTODO）而未規(guī)定怎樣做（HOWTODO）現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)均是在OSI/RM的框架下運(yùn)作的PC導(dǎo)致了局域網(wǎng)的出現(xiàn)局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802IEEE802也符合OSI/RM標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始就建立在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作因特網(wǎng)協(xié)會(huì)ISOC因特網(wǎng)研究指導(dǎo)小組IRSG因特網(wǎng)研究部IRTF因特網(wǎng)工程部IETF因特網(wǎng)工程指導(dǎo)小組IESG…RGWG……RG…領(lǐng)域領(lǐng)域因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會(huì)IAB

WGWGWG制訂因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)要經(jīng)過(guò)以下的四個(gè)階段因特網(wǎng)草案(InternetDraft)——在這個(gè)階段還不是RFC文檔。建議標(biāo)準(zhǔn)(ProposedStandard)——從這個(gè)階段開(kāi)始就成為RFC文檔。草案標(biāo)準(zhǔn)(DraftStandard)因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(InternetStandard)各種RFC之間的關(guān)系因特網(wǎng)草案建議標(biāo)準(zhǔn)草案標(biāo)準(zhǔn)因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)歷史的RFC實(shí)驗(yàn)的RFC提供信息的RFC6種RFCOSI參考模型的結(jié)構(gòu)

ISO參考模型對(duì)等通信1物理層2數(shù)據(jù)鏈路層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層5會(huì)話層7應(yīng)用層6表示層物理層數(shù)據(jù)鏈路層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層會(huì)話層應(yīng)用層表示層數(shù)據(jù)封裝1物理層2數(shù)據(jù)鏈路層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層5會(huì)話層7應(yīng)用層6表示層五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層(applicationlayer)傳輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層IP(各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET,FTP,SMTP等)傳輸層(TCP

或

UDP)TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)無(wú)連接分組交付服務(wù)傳輸服務(wù)(可靠或不可靠)各種應(yīng)用服務(wù)TCP/IP的三個(gè)服務(wù)層次TCP/IP協(xié)議模型從更實(shí)用的角度出發(fā)，形成了高效的四層體系結(jié)構(gòu)，即網(wǎng)絡(luò)接口層、IP層、傳輸層和應(yīng)用層。沙漏計(jì)時(shí)器形狀的

TCP/IP協(xié)議族HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層運(yùn)輸層應(yīng)用層………網(wǎng)絡(luò)接口

1網(wǎng)絡(luò)接口

2IPoverEverythingIP屏蔽各種底程物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)差異EverythingoverIPIP

可為